使用單片機實現(xiàn)串口通信的資料詳細說明

串口通訊對單片機而言意義重大，不但可以實現(xiàn)將單片機的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1247/" target="_blank">電腦端，而且也能實現(xiàn)電腦對單片機的控制，比如你可以把寫入單片機的數(shù)據(jù)碼顯示在電腦上，如可以使用一個按鍵，當(dāng)按下它時使某一個字母如：AA，通過單片機的串口將它發(fā)送到電腦上顯示，起到仿真器的某些功效，站長在開發(fā)數(shù)據(jù)采集設(shè)備時就是通過串口來檢查數(shù)據(jù)正確與否的。

MCS-51內(nèi)部含有一個可編程全雙工串行通信接口，具有UART的全部功能。該接口電路不僅能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。

在進行異步通信時，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別在各自的時鐘（TCLK和RCLK）控制下進行的，但都必須與字符位數(shù)的波特率保持一致。MCS-51串行口的發(fā)送和接收時鐘可由兩種方式產(chǎn)生，一種是由主機頻率fosc經(jīng)分頻后產(chǎn)生，另一種方式是由內(nèi)部定時器T1或T2的溢出率經(jīng)16分頻后提供。

51單片機有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進行串口通訊。進行串行通訊時要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MAX232進行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡單的連接方法，但是對我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232的第10腳和單片機的11腳連接，第9腳和單片機的10腳連接，第15腳和單片機的20腳連接。本網(wǎng)站的提供的實驗板上已經(jīng)裝配好了全部硬件。

串口通訊的硬件電路如上圖所示

為了能夠在電腦端看到單片機發(fā)出的數(shù)據(jù)，我們必須借助一個WINDOWS軟件進行觀察單片機串口通信，這里我們利用一個免費的電腦串口調(diào)試軟件。

點擊這里可以下載并運行這個串口調(diào)試軟件這是一個綠色的軟件，無需安裝，可以直接在當(dāng)前位置運行這個軟件。軟件界面如上圖，我們先要設(shè)置一下串口通訊的參數(shù)，將波特率調(diào)整為4800，勾選十六進制顯示。串口選擇為COM1，當(dāng)然將網(wǎng)站提供的51單片機實驗板的串口也要和電腦的COM1連接，將燒寫有以下程序的單片機插入單片機實驗板的萬能插座中，并接通51單片機實驗板的電源，這時只要按下K1一次，在串口調(diào)試助手軟件的接收區(qū)界面中就會增加一個“AF”字符，表示單片機向電腦發(fā)送“AF”字符成功。串口實驗的源程序如下所示：

;這是一個AT89C51單片機實驗開發(fā)板向PC機的串口單向發(fā)送數(shù)據(jù)AF的演示程序

;采用MAX232專用芯片作RS232/TTL電平轉(zhuǎn)換。

;通訊波特率為4800KBPS，只要按下一次K1（就是P3.6引腳變成低電平）

;就發(fā)送一個16進制的AF字符

ORG 0000H

MOV SCON，#50H;設(shè)置成串口1方式

MOV TMOD，#20H;波特率發(fā)生器T1工作在模式2上

MOV PCON，#80H;波特率翻倍為2400x2=4800BPS

MOV TH1，#0F3H;預(yù)置初值（按照波特率2400BPS預(yù)置初值）

MOV TL1，#0F3H;預(yù)置初值（按照波特率2400BPS預(yù)置初值）

SETB TR1;啟動定時器T1

;以上完成通訊初始化設(shè)置

WRIT:JB P3.6，$;判斷K1是否按下，如果沒有按下就等待

ACALL DELAY10;延時10毫秒消觸點抖動

JB P3.6，WRIT;去除干擾信號

JNB P3.6，$;等待按鍵松開

MOV A，#0AFH;將16進制的字符AF發(fā)送到串口去

MOV SBUF，A;將AF通過串口發(fā)送出去

AJMP WRIT

;10毫秒延時子程序

DELAY10:MOV R4，#20

D2:MOV R5，#248

DJNZ R5，$

DJNZ R4，D2

RET

END

===============單片機串口通信=========================

一、發(fā)送和接收的過程如下：

串行口的發(fā)送過程由指令MOV SBUF，A啟動，即CPU由一條寫發(fā)送緩沖器的指令把數(shù)據(jù)（字符）寫入串行口的發(fā)送緩沖器SBUF（發(fā)）中，再由硬件電路自動在字符的始、末加上起始位（低電平）、停止位（高電平）及其它控制位（如奇偶位等），然后在移位脈沖SHIFT的控制下，低位在前，高位在后，從TXD端（方式0除外）一位位地向外發(fā)送。

串行口的接收與否受制于允許接收位REN的狀態(tài)，當(dāng)REN被軟件置“1”后，允許接收器接收。接收端RXD一位位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個完整的字符數(shù)據(jù)后，控制電路進行最后一次移位，自動去掉啟始位，使接收中斷標(biāo)志RI置“1”，并向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷，用一條指令（MOV A，SBUF）把接收緩沖器SBUF（收）的內(nèi)容讀入累加器。

TI和RI是由硬件置位的，但需要用軟件復(fù)位。

二、相關(guān)的寄存器

1、SBUF是兩個在物理上獨立的接收、發(fā)送緩沖器，可同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。兩個緩沖器只用一個字節(jié)地址99H，可通過指令對SBUF的讀寫來區(qū)別是對接收緩沖器的操作還是對發(fā)送緩沖器的操作。串行口對外有兩條獨立的收發(fā)信號線RXD（P3.0）、TXD（P3.1），因此可以同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全雙工。

2、SCON寄存器用來控制串行口的工作方式和狀態(tài)，可按位尋址，其字節(jié)地址為98H。

3、PCON中的SMOD用來控制波特率加倍。

4、TMOD設(shè)置定時器1的工作方式，用來產(chǎn)生波特率

5、如果用到中斷，則還需要用到中斷相關(guān)的寄存器IE，IP等

三、四種工作方式：

方式0：

同步移位寄存器方式，其波特率是固定為振蕩頻率fosc的1/12。在這種工作方式下，發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)都通過RXD（P3.0）進行，從TXD（P3.1）輸出移位脈沖，控制外部的移位寄存器移位。1幀信息為8位，沒有起始位，停止位。

方式1：

8位UART，1幀信息為10位，其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）和一個停止位“1”，波特率可變，根據(jù)定時器1的溢出率計算。

方式2：

9位UART，1幀信息為11位，其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位（先低位后高位），一位控制位（第九位）和一個停止位“1”。波特率為振蕩頻率的1/64或1/32

方式3：

9位UART，幀信息為11位，其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位（先低位后高位），一位控制位（第九位）和一個停止位“1”。波特率可變，根據(jù)定時器1的溢出率計算。

附加的第9位數(shù)據(jù)為SCON中的TB8的值，它由軟件置位或清零，可作為多機通信中地址/數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，也可作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。

四、連接

由于串口用的是TTL電平，和RS232電平不同，因此，單片機和PC通信時需要進行電平轉(zhuǎn)換，常用的IC是MAX232，連接圖如圖所示，其中MAX232供電腳為＋5V，中間連接的電解電容取50V 1UF。

MAX232內(nèi)部框圖

單片機和PC通信連接圖

即所謂的三線連接法。

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用VC來做個上位機軟件，用單片機來做下位機顯示，數(shù)據(jù)從PC機發(fā)送過來，經(jīng)過單片機處理顯示。

首先你想把它學(xué)好，就一定要下苦功夫，因為這個不是一下子就能學(xué)好的，要經(jīng)過不斷的實踐努力。

學(xué)習(xí)也有一段時間了，用的書是（《Visual C /Turbo C串口通信編程實踐》 龔建偉）但是發(fā)現(xiàn)自己可能毅力不夠，經(jīng)常被一些困難所嚇倒。碰到問題時不能夠想方設(shè)法去解決。可能是可以學(xué)習(xí)例子太少了，網(wǎng)上的資源也不是很多。。。。。。

發(fā)現(xiàn)假如用MSCOMM控件來編的話，就是那個變量VARIANT，這個不好弄懂。學(xué)VC首先要有一定的C語言基礎(chǔ)，和C 基礎(chǔ)，可能是C 還沒學(xué)完，基礎(chǔ)不扎實，導(dǎo)致繼續(xù)下去有點困難。

先實現(xiàn)一個簡單的功能吧，用VC做個界面，當(dāng)按下相應(yīng)的鍵時，發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)到單片機中，然后將數(shù)據(jù)送到P0口來顯示。

呵呵，一定要把那個變量給弄懂了，這樣一切都好辦了

在后面的學(xué)習(xí)中，我將把學(xué)習(xí)的心得寫出來，與大家交流交流

有在學(xué)VC的朋友可以和我交流交流 ，大家一起進步